(57)【要約】【課題】  こもり音を効果的に低減することができるウインドシールドガラスの支持構造を得る。【解決手段】  ウインドシールドガラスの支持構造１０では、カウル部１２がフロントウインドシールドガラス２０の下端２０Ａを支持し、ルーフヘッダ部１６がフロントウインドシールドガラス２０の上端２０Ｂを支持している。カウル部１２とルーフヘッダ部１６とは、所定の周波数帯域において２次モードの振動を逆位相で生じ対角モードで振動するように、それぞれの２次の共振周波数が設定されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウインドシールドガラスの上端を支持する上端支持部と、該ウインドシールドガラスの下端を支持する下端支持部とが、所定の周波数帯域において２次モードの振動を逆位相で生じるように、前記上端支持部及び下端支持部の２次の共振周波数をそれぞれ設定したウインドシールドガラスの支持構造。
【請求項２】
ウインドシールドガラスの上端を支持する上端支持部の２次の共振周波数と、ウインドシールドガラスの下端を支持する下端支持部の２次の共振周波数とが、所定の周波数を挟んで１０Ｈｚ以上の差を有する設定にしてあるウインドシールドガラスの支持構造。
【請求項３】
前記上端支持部及び下端支持部の何れか一方に弱化部を設けて、該一方の支持部の２次の共振周波数を他方の支持部の２次の共振周波数よりも低くした請求項１又は請求項２記載のウインドシールドガラスの支持構造。
【請求項４】
前記上端支持部及び下端支持部の何れか一方に錘部を設けて、該一方の支持部の２次の共振周波数を他方の支持部の２次の共振周波数よりも低くした請求項１又は請求項２記載のウインドシールドガラスの支持構造。
【請求項５】
前記弱化部又は錘部を、前記上端支持部又は下端支持部の２次モードの振動の腹となる位置にそれぞれ配置した請求項３又は請求項４記載のウインドシールドガラスの支持構造。
【請求項６】
ウインドシールドガラスの上端を支持する上端支持部又は該ウインドシールドガラスの下端を支持する下端支持部における２次モードの振動の腹となる位置に、それぞれ弱化部又は錘部を設けたウインドシールドガラスの支持構造。
【請求項７】
ウインドシールドガラスの上端を支持する上端支持部又は該ウインドシールドガラスの下端を支持する下端支持部における、車幅方向に沿う長さ又は前記ウインドシールドガラスの湾曲面に沿う長さを３等分する２箇所に、それぞれ弱化部又は錘部を設けたウインドシールドガラスの支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車のフロントウインドシールドガラスを車体に対し支持するためのウインドシールドガラスの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車に衝突した歩行者を保護するために、フロントウインドシールドガラスの下端を支持するカウル部の剛性を下げた構造が採用されてきている。この構造の採用によって問題となる、フロントウインドシールドガラスの振動に伴うこもり音を低減するための対策が考えられている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、カウル部における２次モード振動の腹となる位置にステイ部材を設けることで該カウル部を部分的に補強し、衝撃吸収性を確保しつつフロントウインドシールドガラスの２次モード振動自体を抑えて、こもり音の発生を抑制するようになっている。
【特許文献１】特開２００３−３２７１６５号公報（第２実施形態）
【特許文献２】特開平７−１８６７１４号公報
【特許文献３】実開昭６３−２５６２１号公報
【特許文献４】実開昭６３−２５６２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、歩行者保護の観点からステイ部材によるカウル部の剛性向上には限界があり、車室内空気が左右対称に振動（車室共鳴）することを抑えることができない。また、車室内空気が上下対称に振動（車室共鳴）することを抑えることもできない。これにより、上記従来の技術では、こもり音を効果的に低減することができなかった。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、こもり音を効果的に低減することができるウインドシールドガラスの支持構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、ウインドシールドガラスの上端を支持する上端支持部と、該ウインドシールドガラスの下端を支持する下端支持部とが、所定の周波数帯域で逆位相で２次モードの振動を生じるように、前記上端支持部及び下端支持部の２次の共振周波数をそれぞれ設定した。
【０００６】
請求項１記載のウインドシールドガラスの支持構造では、所定の周波数帯域において上端支持部と下端支部とには、互いに逆位相の２次モードの振動が生じる。したがって例えば、ウインドシールドガラス上端の長手方向中央に対し一方側に正、他方側に負の振幅が生じているときに、ウインドシールドガラス下端の長手方向中央に対し一方側に負、他方側に正の振幅が生じ、ウインドシールドガラスにおける正側に変位する部位と負側に変位する部位とが対角に生じる（以下、この振動状態を対角モードという）。
【０００７】
ウインドシールドガラスは、対角モードを生じることにより、車室共鳴現象が左右方向及び上下方向で共に防止又は抑制されるので、上記所定の周波数帯域をこもり音が大きくなり易い周波数帯域（例えば、６０Ｈｚから１２０Ｈｚの範囲内における特定の１０Ｈｚ又は２０Ｈｚの範囲）に設定することで、こもり音を効果的に低減することができる。
【０００８】
このように、請求項１記載のウインドシールドガラスの支持構造では、こもり音を効果的に低減することができる。なお、この発明における逆位相とは、１８０°の位相差を有する状態に限られず、上端支持部と下端支持部との２次モード振動の腹位置の振幅が正負逆に生じれば足り、９０°乃至２７０°の範囲内の位相差を有する状態とすることができる。また、この位相差の範囲は、１２０°から２４０°の範囲内とすることが一層好ましく、１５０°から２１０°の範囲内とすることがより一層好ましい。すなわち、この逆位相は位相差が１８０度に近いほど好ましい。
【０００９】
上記目的を達成するために請求項２記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、ウインドシールドガラスの上端を支持する上端支持部の２次の共振周波数と、ウインドシールドガラスの下端を支持する下端支持部の２次の共振周波数とが、所定の周波数を挟んで１０Ｈｚ以上の差を有する設定にしてある。
【００１０】
請求項２記載のウインドシールドガラスの支持構造では、上端支持部及び下端支持部の各２次の共振周波数のうち低い方の周波数以上で、かつ高い方の周波数以下の範囲では、上端支持部と下端支部とには、互いに逆位相の２次モードの振動が生じる。ここで、逆位相とは、１８０°の位相差を有する状態に限られず、上端支持部と下端支持部との２次モード振動の腹位置の振幅が正負逆に生じれば足り、９０°乃至２７０°の範囲内の位相差を有する状態である。そして、上端支持部及び下端支持部の各２次の共振周波数の差が１０Ｈｚ未満であると、減衰や引き込み現象等の影響によって上下端支持部には２次モード振動が逆位相で生じることがないが、該周波数差を１０Ｈｚ以上とすることで、上記の通り上下端支持部に逆位相の２次モードの振動が生じる。
【００１１】
したがって例えば、ウインドシールドガラス上端の長手方向中央に対し一方側に正、他方側に負の振幅が生じているときに、ウインドシールドガラス下端の長手方向中央に対し一方側に負、他方側に正の振幅が生じ、ウインドシールドガラスにおける正側に変位する部位と負側に変位する部位とが対角に生じる（以下、この振動状態を対角モードという）。そして、ウインドシールドガラスは、車室共鳴現象が左右方向及び上下方向で共に防止又は抑制されるので、上下端の共振周波数間（逆位相で振動する領域）に挟まれる上記所定の周波数を、こもり音の生じ易い周波数（例えば、６０Ｈｚから１２０Ｈｚの範囲内における特定の周波数）が含まれるように設定することで、こもり音を効果的に低減することができる。
【００１２】
このように、請求項２記載のウインドシールドガラスの支持構造では、こもり音を効果的に低減することができる。なお、上端支持部及び下端支持部の各２次の共振周波数の差は、１５Ｈｚ以上であることが一層好ましく、２０Ｈｚ以上であることがより一層好ましい。
【００１３】
請求項３記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、請求項１又は請求項２記載のウインドシールドガラスの支持構造において、前記上端支持部及び下端支持部の何れか一方に弱化部を設けて、該一方の支持部の２次の共振周波数を他方の支持部の２次の共振周波数よりも低くした。
【００１４】
請求項３記載のウインドシールドガラスの支持構造では、上端支持部及び下端支持部の何れか一方に弱化部を設けることで、該弱化部が設けられた一方の支持部の剛性、すなわち振動系のばね定数が低下する。このため、弱化部が設けられた一方の支持部の２次モードの共振周波数が他方の共振周波数に対し相対的に下がり、上記対角モードが生じる。
【００１５】
請求項４記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、請求項１又は請求項２記載のウインドシールドガラスの支持構造において、前記上端支持部及び下端支持部の何れか一方に錘部を設けて、該一方の支持部の２次の共振周波数を他方の支持部の２次の共振周波数よりも低くした。
【００１６】
請求項４記載のウインドシールドガラスの支持構造では、上端支持部及び下端支持部の何れか一方に錘部を設けることで、該錘部が設けられた振動系の質量が大きくなる。このため、錘部が設けられた一方の支持部の２次モードの共振周波数が他方の共振周波数に対し相対的に下がり、上記対角モードが生じる。なお、錘部には、上端支持部又は下端支持部に取り付けられる別部材の他、例えば、上端支持部又は下端支持部に要求される強度・機能を満足する構造を採用した場合よりも該上端支持部又は下端支持部の質量を増す部分等が含まれる。
【００１７】
請求項５記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、請求項３又は請求項４記載のウインドシールドガラスの支持構造において、前記弱化部又は錘部を、前記上端支持部又は下端支持部の２次モードの振動の腹となる位置にそれぞれ配置した。
【００１８】
請求項５記載のウインドシールドガラスの支持構造では、２次モード振動の腹の位置に弱化部又は錘部が設られているため、２次モードの振動が生じやすくなる。このため、ウインドシールドガラスに対角モードが生じ易くなり（対角モードを積極的に生じさせ）、こもり音を一層効果的に低減することができる。
【００１９】
請求項６記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、ウインドシールドガラスの上端を支持する上端支持部又は該ウインドシールドガラスの下端を支持する下端支持部における２次モードの振動の腹となる位置に、それぞれ弱化部又は錘部を設けている。
【００２０】
請求項６記載のウインドシールドガラスの支持構造では、ウインドシールドガラスの上端支持部及び下端支持部のうち弱化部又は錘部が設けられた側の支持部は、弱化部の存在により他方の支持部に対し相対的に低剛性となり、又は錘部の存在によりその振動系の質量が大きくなる。すなわち、弱化部又は錘部が設けられた側の支持部は、他方の支持部に対し相対的に２次モード振動の共振周波数が低くなる。この構造によって、例えば上端支持部及び下端支持部の２次モード振動の共振周波数を所定の周波数差以上異ならせる設定を実現することが可能である。また、弱化部又は錘部が２次モード振動の腹となる２位置のそれぞれに設けられるため、該弱化部又は錘部が設けられた側の支持部は、２次モードの振動を生じやすい。
【００２１】
そして、上記の通り上端支持部及び下端支持部の２次モード振動の共振周波数を、所定の周波数差（例えば、１０Ｈｚ）以上異ならせる構成としておけば、これらの共振周波数間の周波数帯域において、上端支持部と下端支持部との２次モード振動を逆位相で生じさせることができる。したがって例えば、ウインドシールドガラス上端の長手方向中央に対し一方側に正、他方側に負の振幅が生じているときに、ウインドシールドガラス下端の長手方向中央に対し一方側に負、他方側に正の振幅が生じ、ウインドシールドガラスにおける正側に変位する部位と負側に変位する部位とが対角に生じる対角モードを生じさせることができる。この対角モードが生じると、ウインドシールドガラスは、車室共鳴現象が左右方向及び上下方向で共に防止又は抑制されるので、上下端の共振周波数間（逆位相で振動する領域）に挟まれる上記周波数帯域を、こもり音の生じ易い周波数（例えば、６０Ｈｚから１２０Ｈｚの範囲内における特定の周波数）が含まれるように設定することで、こもり音を効果的に低減することができる。特に、弱化部又は錘部の上記配置によって２次モードの振動を生じやすいため、ウインドシールドガラスに対角モードが生じ易くなり（対角モードを積極的に生じさせ）、こもり音を一層効果的に低減することができる。
【００２２】
このように、請求項６記載のウインドシールドガラスの支持構造では、こもり音を効果的に低減することができる。なお、錘部には、上端支持部又は下端支持部に取り付けられる別部材の他、例えば、上端支持部又は下端支持部に要求される強度・機能を満足する構造を採用した場合よりも該上端支持部又は下端支持部の質量を増す部分等が含まれる。また、本請求項６に係る構成では、上端支持部及び下端支持部の双方に弱化部又は錘部を設けても良い（一方の支持部に弱化部を設け、他方の支持部に錘部を設けても良い）が、両支持部の２次モード振動の共振周波数が上記所定の周波数差以上異なることが望ましい。
【００２３】
請求項７記載の発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、ウインドシールドガラスの上端を支持する上端支持部又は該ウインドシールドガラスの下端を支持する下端支持部における、車幅方向に沿う長さ又は前記ウインドシールドガラスの湾曲面に沿う長さを３等分する２箇所に、それぞれ弱化部又は錘部を設けている。
【００２４】
請求項７記載のウインドシールドガラスの支持構造では、ウインドシールドガラスの上端支持部及び下端支持部のうち弱化部又は錘部が設けられた側の支持部は、弱化部の存在により他方の支持部に対し相対的に低剛性となり、又は錘部の存在によりその振動系の質量が大きくなる。すなわち、弱化部又は錘部が設けられた側の支持部は、他方の支持部に対し相対的に２次モード振動の共振周波数が低くなる。この構造によって、例えば上端支持部及び下端支持部の２次モード振動の共振周波数を所定の周波数差以上異ならせる設定を実現することが可能である。また、弱化部又は錘部が、上端支持部又は下端支持部における車幅方向に沿う長さ又は前記ウインドシールドガラスの湾曲面に沿う長さを３等分する２箇所にそれぞれ設けられるため、該弱化部又は錘部が設けられた側の支持部は、２次モードの振動を生じやすい。
【００２５】
そして、上記の通り上端支持部及び下端支持部の２次モード振動の共振周波数を、所定の周波数差（例えば、１０Ｈｚ）以上異ならせる構成としておけば、これらの共振周波数間の周波数帯域において、上端支持部と下端支持部との２次モード振動を逆位相で生じさせることができる。したがって例えば、ウインドシールドガラス上端の長手方向中央に対し一方側に正、他方側に負の振幅が生じているときに、ウインドシールドガラス下端の長手方向中央に対し一方側に負、他方側に正の振幅が生じ、ウインドシールドガラスにおける正側に変位する部位と負側に変位する部位とが対角に生じる対角モードを生じさせることができる。この対角モードが生じると、ウインドシールドガラスは、車室共鳴現象が左右方向及び上下方向で共に防止又は抑制されるので、上下端の共振周波数間（逆位相で振動する領域）に挟まれる上記周波数帯域を、こもり音の生じ易い周波数（例えば、６０Ｈｚから１２０Ｈｚの範囲内における特定の周波数）が含まれるように設定することで、こもり音を効果的に低減することができる。特に、弱化部又は錘部の上記配置によって２次モードの振動を生じやすいため、ウインドシールドガラスに対角モードが生じ易くなり（対角モードを積極的に生じさせ）、こもり音を一層効果的に低減することができる。
【００２６】
このように、請求項６記載のウインドシールドガラスの支持構造では、こもり音を効果的に低減することができる。なお、錘部には、上端支持部又は下端支持部に取り付けられる別部材の他、例えば、上端支持部又は下端支持部に要求される強度・機能を満足する構造を採用した場合よりも該上端支持部又は下端支持部の質量を増す部分等が含まれる。また、本請求項７に係る構成では、上端支持部及び下端支持部の双方に弱化部又は錘部を設けても良い（一方の支持部に弱化部を設け、他方の支持部に錘部を設けても良い）が、両支持部の２次モード振動の共振周波数が上記所定の周波数差以上異なることが望ましい。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように本発明に係るウインドシールドガラスの支持構造は、こもり音を効果的に低減することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造１０について、図１乃至図１０に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＲＥ、矢印ＵＰ、矢印ＬＯ、矢印ＲＩ、及び矢印ＬＥは、それぞれウインドシールドガラスの支持構造１０が適用された自動車の車体Ｓの前方向（進行方向）、後方向、上方向、下方向、右方向、及び左方向を示しており、以下単に上下前後右左を示す場合は上記各矢印方向に対応している。
【００２９】
図４には、ウインドシールドガラスの支持構造１０が適用された車体Ｓの前部が斜視図にて示されている。この図に示される如く、車体Ｓには、エンジンルームＥの後上端における車室Ｒとの境界部に配設された下端支持部としてのカウル部１２と、ルーフ１４の前端に位置する上端支持部としてのルーフヘッダ部１６と、左右一対のフロントピラー１８とに囲まれて、前方向及び上方向を共に向いて開口しているフロントウインドウＷが形成されている。このフロントウインドウＷは、フロントウインドシールドガラス２０によって閉止されている。フロントウインドシールドガラス２０は、その左右端がそれぞれフロントピラー１８に支持された状態で、下端２０Ａがカウル部１２に接着にて固定されると共に、上端２０Ｂがルーフヘッダ部１６に接着にて固定されている。
【００３０】
そして、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、図２に示される如く、フロントウインドシールドガラス２０の下端２０Ａを支持するカウル部１２における２次モードの共振周波数（固有振動数）ｆｄが、フロントウインドシールドガラス２０の上端２０Ｂを支持するルーフヘッダ部１６における２次モードの共振周波数（固有振動数）ｆｕに対し、周波数差Δｆだけ低い設定とされている。また、共振周波数ｆｄと共振周波数ｆｕとは、所定の周波数ｆ０を挟んで設定されている。上記振動特性を実現するために、この第１の実施形態では、主にカウル部１２に工夫を行っている。以下、カウル部１２の基本構成を説明した後、上記振動特性を実現する具体的構造を説明する。
【００３１】
図４に示される如く、カウル部１２は、車幅方向に長手とされた長尺上のカウルインナ２２を備えており、カウルインナ２２の下端はダッシュパネル２４の上端に固着されている。また、図５にも示される如く、カウルインナ２２の上端には、カウルアウタ２６が固着されており、このカウルアウタ２６の前端にフロントウインドシールドガラス２０の下端２０Ａが接着剤２８にて固定されている。カウルアウタ２６は、その後フランジ２６Ａがカウルインナ２２の上フランジ２２Ａにスポット溶接にて固着されている。さらに、カウルインナ２２の下端には図示しないカウルフロントが固着されており、カウルボックス（エアボックス）Ｃを形成している。
【００３２】
図４に戻り、カウル部１２の車幅方向の複数箇所（この実施形態では３箇所）には、ブレース３０が設けられている。図５に示される如く、各ブレース３０は、カウルインナ２２の下端とカウルアウタ２６の前端を架け渡してこれらに固着されている。したがって、カウル部１２は、ブレース３０の設置部位で閉断面を形成し、他の部分では開断面であるため、図５に示す矢印Ａから衝撃が入力した場合に変形して衝撃を吸収し易い構造になっている。この実施形態では、上記衝撃の入力によって、カウルアウタ２６におけるカウルインナ２２との固着部位よりも前側部分が下側に回動する如く変形するようになっている。なお、各ブレース３０は、下フランジ３０Ａがカウルインナ２２の下端部されると共に、上フランジ３０Ｂがカウルアウタ２６に固着されている。このブレース３０とカウルアウタ２６との固着について後述する。
【００３３】
そして、以上説明したカウル部１２では、上記の如く２次モードの共振周波数を下げ、かつ２次モードの振動を生じ易くするために、全体として剛性を下げ、かつ部分的に変形（振動変位）を生じ易い弱化部３２を設けている。なお、狭義には弱化部３２が本発明における弱化部に相当するが、広義には、カウル部１２の剛性を下げる全ての構造が本発明における弱化部に相当する。
【００３４】
カウル部１２では、剛性を下げるために、カウルインナ２２及びカウルアウタの肉厚を薄くしている。この実施形態では、比較対象車（後述）の肉厚０．６５ｍｍに対し、肉厚を０．６ｍｍとしている。また、カウルアウタ２６における車幅方向外端近傍では、図６に示される如く、前フランジ２６Ｂが切り欠かれて切欠部２６Ｃが形成されている。なお、図６の想像線は、比較対象車の切欠部２６Ｃが設定されない前フランジ２６Ｂを示している。さらに、図８に示される如く、ブレース３０は、上下端から前方に延設された下フランジ３０Ａ、上フランジ３０Ｂを有するが、比較対象車が有する横フランジ３０Ｃ（図８の想像線参照）を有しない。以上により、カウル部１２は、全体として剛性すなわちフロントウインドシールドガラス２０（の下端）を含む振動系のばね定数が、比較対象車における対応するばね定数よりも小さくなっている。
【００３５】
さらに、図４に示される如く、カウル部１２では、その２次モードの振動の腹の位置に対応する部位に弱化部３２を設定している。この実施形態では、左右方向中央部からそれぞれ左右に略３００ｍｍの位置に弱化部３２を設定している。カウル部１２の２次モード振動の腹の位置は、車種（フロントウインドシールドガラス２０の基本的な支持構造）によって異なるが、概ねフロントウインドシールドガラス２０の左右方向に沿う幅又は湾曲面に沿った長さを３等分する位置とされる。
【００３６】
そして、図７に示される如く、弱化部３２は、カウル部１２における主に車幅方向中央部からの距離が上記３００ｍｍを挟むＬ１（＝２００ｍｍ）からＬ２（＝４００ｍｍ）までの左右両側の範囲（図７では右側の弱化部３２のみを示している）に設定されている。各弱化部３２は、カウルアウタ２６における車幅方向中央部からの距離がＬ１からＬ２までの範囲に該車幅方向に沿って複数設けられたビード３４を有している。各ビード３４は、プレス加工上側への凸部として形成され、カウルアウタ２６を上下方向に撓み易くしている。
【００３７】
また、各弱化部３２は、主に上記距離Ｌ１からＬ２の範囲で前フランジ２６Ｂを切り欠いて形成された切欠部２６Ｄを有している。さらに、各弱化部３２は、主に上記距離Ｌ１からＬ２の範囲で後フランジ２６Ａを切り欠いて形成された切欠部２６Ｅを有している。カウルアウタ２６におけるカウルインナ２２の上フランジ２２Ａに溶接される後フランジ２６Ａに形成される切欠部２６Ｅは、設置範囲の前フランジ２６Ｂを前幅（前後方向長さ）に亘り切り欠く切欠部２６Ｄとは異なり、上記距離Ｌ１からＬ２の範囲で後フランジ２６Ａにおけるスポット溶接部位を切り残して形成されている。なお、図７に示す「×」印は、弱化部３２及びその近傍のスポット溶接部位を示している。
【００３８】
そして、弱化部３２では、このカウルアウタ２６の後フランジ２６Ａとカウルインナ２２の上フランジ２２Ａとのスポット溶接点数を、比較対象車よりも少なくしている。これにより、カウルアウタ２６の切欠部２６Ｅを大きく設定してカウルアウタ２６自体の剛性を低くすると共に、カウルインナ２２に対するカウルアウタ２６の取付剛性も低く抑える構成が実現されている。さらに、弱化部３２は、カウルインナ２２の上フランジ２２Ａにおける主に上記距離Ｌ１からＬ２の範囲を部分的に切り欠いて形成した切込部２２Ｂを有している。これらにより、カウルアウタ２６は、上下方向に一層撓み易い構成とされている。なお、図７の想像線は、比較対象車の切欠部２６Ｄが設定されない前フランジ２６Ｂ、切欠部２６Ｅが設定されない後フランジ２６Ａ、切込部２２Ｂが設定されない上フランジ２２Ａをそれぞれ示している。また、図５は、弱化部３２に設定部位での断面であり、カウルアウタ２６における切欠部２６Ｄの紙面奥側に前フランジ２６Ｂが見えている。
【００３９】
以上により、本ウインドシールドガラスの支持構造１０が適用された自動車車体Ｓでは、図２に示される如く、上記したカウル部１２における２次モードの共振周波数ｆｄと、ルーフヘッダ部１６における２次モードの共振周波数ｆｕとが所定の周波数ｆ０を挟んでΔｆ（＞１０Ｈｚ）の差を有する構成を実現している。この実施形態では、所定の周波数ｆ０が略１００Ｈｚとされている。また、カウル部１２の共振周波数ｆｄが略９０Ｈｚ、ルーフヘッダ部１６の共振周波数ｆｕが略１１０Ｈｚとされ、これらの周波数差Δｆは、略２０Ｈｚとされている。
【００４０】
一方、図１４は、上記カウル部１２についての工夫（低剛性化及び弱化部３２の設定）を行っていない比較対象車のカウル部及びルーフヘッダ部の各周波数特性を示している。この図から、比較対象車では、カウル部及びルーフヘッダ部の各２次モードの共振周波数ｆｃｄ、ｆｃｕがそれぞれ略９８Ｈｚ、１０３Ｈｚとされ所定周波数ｆ０（＝１００Ｈｚ）を挟むようになっているものの、これらの周波数差Δｆｃが略５Ｈｚと小さい構成である。なお、ウインドシールドガラスの支持構造１０におけるルーフヘッダ部１６の構造は、比較対象車のルーフヘッダ部と同じ構造であるが、上記の如くカウル部１２の低剛性化及び弱化部３２の設定を行った結果、フロントウインドシールドガラス２０を介して連成されているルーフヘッダ部１６の振動特性が変化し（カウル部１２の共振周波数が低下したことで、該カウル部の共振周波数によるルーフヘッダ部１６の振動の引き込み現象が緩和され、ルーフヘッダ部１６の構造自体に基づく振動特性に近づき）、共振周波数ｆｕが同ｆｃｕと異なっている。
【００４１】
上記の如く下端支持部（カウル部１２）と上端支持部（ルーフヘッダ部１６）とで２次モードの共振周波数が大きく異なるフロントウインドシールドガラス２０は、下端２０Ａがその共振点を超えて入力に対し位相が反転する周波数ｆｄ（９０Ｈｚ）から、上端２０Ｂがその共振点を超えて入力に対し位相が反転する周波数ｆｕ（１１０Ｈｚ）までの周波数帯域の変位又は起振力が入力された場合には、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示される如く、上端２０Ｂと下端２０Ａとが互いに逆位相の２次モードの振動を生じるようになっている。そして、上端２０Ｂと下端２０Ａとが互いに逆位相で振動する周波数帯域（以下、逆相区間という場合がある）は、車体Ｓにおけるこもり音が問題となる周波数帯域に一致するように設定されている。
【００４２】
これにより、フロントウインドシールドガラス２０全体では、９０Ｈｚから１１０Ｈｚの周波数帯域の変位又は起振力が入力された場合には、図１及び図３（Ｃ）に示される如く、対角になる右上部分２０ＲＵと左下部分２０ＬＬとが略同位相で振動し、右下部分２０ＲＬと左上部分２０ＬＵが略同位相で振動する振動モード（以下、対角モードという）を生じる構成とされている。なお、自動車車体Ｓでは、エンジン振動が該車体Ｓを介してフロントウインドシールドガラス２０に変位として伝達されるようになっている。
【００４３】
次に、第１の実施形態の作用を説明する。
【００４４】
上記構成のウインドシールドガラスの支持構造１０では、エンジン振動が車体Ｓすなわちカウル部１２、ルーフヘッダ部１６を介してフロントウインドシールドガラス２０に伝達されると、フロントウインドシールドガラス２０が振動する。このフロントウインドシールドガラス２０に入力される振動の周波数が９０Ｈｚから１１０Ｈｚの範囲内すなわち逆相区間であるときには、図１に示される如く、フロントウインドシールドガラス２０は対角モードで振動する。
【００４５】
ところで、こもり音は、車室共鳴現象（空洞共鳴現象）に起因して生じる。車室共鳴現象は、車室内の空気が左右対称又は上下対称に振動乃至体積変化することで助長される現象であり、フロントウインドシールドガラス２０が左右対称又は上下対称に振動するとこもり音が大きくなる。
【００４６】
ここで、第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造１０では、こもり音が問題となる１００Ｈｚ前後の周波数が入力された場合に、フロントウインドシールドガラス２０の振動モードが対角モードになるため、このフロントウインドシールドガラス２０は、車室内の空気を上下方向及び左右方向共に非対称に振動させる。これにより、車室共鳴が抑制され、こもり音の低減が図られる。
【００４７】
特に、ウインドシールドガラスの支持構造１０では、カウル部１２における２次モード振動の腹となる位置に弱化部３２を設定しているため、換言すれば、カウル部１２は、弱化部３２が設定された振動の腹において変形し易くされることで対角モードを積極的に生じさせる構成であるため、フロントウインドシールドガラス２０に対角モードが確実に生じ、こもり音が一層低減される。
【００４８】
以上のようにこもり音が低減することを上記した比較対象車との比較で説明すると、図１４に示す振動特性を有する比較対象車では、フロントウインドシールドガラス２０の上下の共振周波数ｆｃｄ、ｆｃｕの差Δｆｃがりゃく５Ｈｚと小さいため、該フロントウインドシールドガラス２０の上下端２０Ａ、２０Ｂは、互いの振動に引き込まれて、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、同位相で振動する。このため、フロントウインドシールドガラス２０の振動モードは、図１５（Ｃ）に示すように、左右対称になり、車室共鳴を助長する。このため、比較対象車ではこもり音が問題となる。そして、出願人は、フロントウインドシールドガラス２０の上下の共振周波数ｆｃｄ、ｆｃｕの差Δｆを１０Ｈｚ以上に設定すれば上記引き込み現象が抑えられて、上下端２０Ａ、２０Ｂが逆位相で振動する周波数帯域（逆相区間）が生じ対角モードを生成し得るとの知見を得、この知見に基づいて本実施形態ではΔｆを２０Ｈｚに設定し、こもり音を効果的に低減している。
【００４９】
図１０は、ウインドシールドガラスの支持構造１０を適用した車体Ｓと比較対象車とでこもり音を比較した実験結果である。この図から明らかなように、ウインドシールドガラスの支持構造１０を適用した車体Ｓでは、比較対象車と比較してこもり音が著しく低減されている。特に、比較対象車においてピークを生じる９５Ｈｚから１０３Ｈｚまでのこもり音を効果的に低減することができた。
【００５０】
また、図９に示すように、フロントウインドシールドガラス２０の右上部分２０ＲＵと左下部分２０ＬＬとが略同位相で振動し、右下部分２０ＲＬと左上部分２０ＬＵが略同位相で振動する対角モードが生じることが、数値解析によっても確かめられている。なお、図９では、ドットにて示す領域が発音部分を、斜線にて示す領域が発音を打ち消す部分をそれぞれ示している。図示は省略するが、比較対象車について行った数値解析では、フロントウインドシールドガラス２０のほぼ全面が発音部分になる結果が得られている。
【００５１】
また、上記した従来技術のように２次モード振動の腹の位置に補強部材を設けただけの構造では、フロントウインドシールドガラス２０の下端側の振幅が小さくなるものの車室空気を左右対称に運動させる車室共鳴を抑えることができず、又はフロントウインドシールドガラス２０の上下対称になる車室共鳴を生じさせるため、こもり音を効果的に低減することができない。これに対し本実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造１０では、フロントウインドシールドガラス２０に対角モードを生じさせるため、上下方向の車室共鳴を生じることもなく、確実にこもり音の低減が図られる。
【００５２】
このように、第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造１０では、こもり音を効果的に低減することができる。
【００５３】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態と基本的に同一の部品・部分については上記第１の実施形態と同一の符号を付してその説明・図示を省略する場合がある。
【００５４】
図１１には、第２の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造５０を適用した自動車車体Ｓが斜視図にて示されている。この図に示される如く、ウインドシールドガラスの支持構造５０では、カウル部１２に代えてカウル部５２が設けられている。カウル部５２は、上記の如き低剛性化・弱化部３２の設定がされていないことを除き、カウル部１２と全く同様に構成されている。換言すれば、カウル部５２は、比較対象車のカウル部と同じ構成（歩行者保護構造が採用されていることは言うまでもない）とされている。
【００５５】
また、ウインドシールドガラスの支持構造５０は、ルーフヘッダ部１６に代えてルーフヘッダ部５４が設けられている。ルーフヘッダ部５４は、ルーフヘッダ部１６と同様の車体構造部分に、錘部としてのマスダンパ５６を設けることで、低剛性化を図っている。具体的には、ルーフヘッダ部５４は、その２次モードの振動の腹の位置に対応する部位にマスダンパ５６を固定的に取り付けて構成されている。この実施形態では、左右方向中央部からそれぞれ左右に略３００ｍｍの位置にマスダンパ５６を取り付けている。ルーフヘッダ部５４の２次モード振動の腹の位置は、車種（フロントウインドシールドガラス２０の基本的な支持構造）によって異なるが、概ねフロントウインドシールドガラス２０の左右方向に沿う幅又は湾曲面に沿った長さを３等分する位置とされる。
【００５６】
マスダンパ５６は、ルーフヘッダ部５４におけるフロントウインドシールドガラス２０（の上端２０Ｂ）を含む振動系の質量要素を構成し、該質量要素を増大させることで共振周波数の低減を図ると共に、２次モード振動の腹位置に設置されることで２次振動を所持易くする各機能を果たす構成とされている。この実施形態では、各マスダンパの質量は、それぞれ０．４５ｋｇとされている。
【００５７】
以上により、ウインドシールドガラスの支持構造５０では、図１２に示される如く、ルーフヘッダ部５４の２次モードの共振周波数ｆｕ２が、上記比較対象車の共振周波数ｆｃｕよりも低減されている。また、このルーフヘッダ部５４の２次モードの共振周波数の低減によって、カウル部５２の２次モードの共振周波数ｆｄ２が該カウル部５２の構造自体に基づく共振周波数に近づくこで、比較対象車の共振周波数ｆｃｄよりも大きくなっている。この結果、ウインドシールドガラスの支持構造５０では、ルーフヘッダ部５４の２次モードの共振周波数ｆｕ２が略９０Ｈｚ、カウル部５２の２次モードの共振周波数ｆｄ２が略１１０Ｈｚとされている。したがって、共振周波数ｆｕ２、ｆｄ２は、互いの間に所定周波数ｆ０（＝１００Ｈｚ）を挟み、互いの周波数差Δｆが２０Ｈｚとされている。
【００５８】
したがって、このウインドシールドガラスの支持構造５０においても、入力振動が９０Ｈｚから１１０Ｈｚである逆相区間で、フロントウインドシールドガラス２０が対角モードの振動を生じるようになっている。このため、第２の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造５０によっても、第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造１０と同様の作用効果が得られる。
【００５９】
図１３は、ウインドシールドガラスの支持構造５０を適用した車体Ｓと比較対象車とでこもり音を比較した実験結果である。この図から明らかなように、ウインドシールドガラスの支持構造５０を適用した車体Ｓでは、比較対象車と比較してこもり音が著しく低減されている。特に、比較対象車においてピークを生じる９５Ｈｚから１０３Ｈｚまでのこもり音を、第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造１０よりも効果的に低減することができた。
【００６０】
このように、第２の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造５０では、こもり音を効果的に低減することができる。
【００６１】
なお、上記各実施の形態では、対角モード（逆相区間）が９０Ｈｚから１１０Ｈｚの間で生じる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、フロントウインドシールドガラス２０の２次モードの振動によるこもり音が問題となる領域、例えば、６０Ｈｚから１２０Ｈｚの間の車種に応じた所定の領域に対角モードが生じるように構成することができる。
【００６２】
また、上記各実施形態では、カウル部１２の低剛性化、弱化部３２の設定、ルーフヘッダ部５４へのマスダンパ５６の設置によってフロントウインドシールドガラス２０の下端２０Ａと上端２０Ｂとの２次モードも共振周波数の差Δｆを設定する例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種変更が可能である。したがって例えば、カウル部１２にマスダンパ５６を取り付けても良く、ルーフヘッダ部５４に弱化部３２を設定したり低剛性構造を適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造が適用された自動車車体における、フロントウインドシールドガラスが振動している状態の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造に支持されたフロントウインドシールドガラスの上下端の振動特性を示す線図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造に支持されたフロントウインドシールドガラスの振動モード示す図であって、（Ａ）は上端の振動モード示す概念図、（Ｂ）は下端の振動モードを示す概念図、（Ｃ）は全体の振動モード示す概念図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造が適用された自動車車体の斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造１０を構成するカウル部の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造を構成するカウル部の低剛性化構造の一部を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造を構成するカウル部の弱化部を示す平面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造を構成するカウル部に適用される部レースを示す斜視図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造のこもり音発生状態を示す数値解析結果である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造が適用された車体と比較対象車との実験によるこもり音レベルを示す線図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造が適用された自動車車体の斜視図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造に支持されたフロントウインドシールドガラスの上下端の振動特性を示す線図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造が適用された車体と比較対象車との実験によるこもり音レベルを示す線図である。
【図１４】本発明の各実施形態に対する比較対象車のフロントウインドシールドガラスの上下端の振動特性を示す線図である。
【図１５】本発明の各実施形態に対する比較対象車におけるフロントウインドシールドガラスの振動モード示す図であって、（Ａ）は上端の振動モード示す概念図、（Ｂ）は下端の振動モードを示す概念図、（Ｃ）は全体の振動モード示す概念図である。
【符号の説明】
【００６４】
１０    ウインドシールドガラスの支持構造
１２    カウル部（下端支持部）
１６    ルーフヘッダ部（上端支持部）
２０    フロントウインドシールドガラス（ウインドシールドガラス）
３２    弱化部
５０    ウインドシールドガラスの支持構造
５２    カウル部（下端支持部）
５４    ルーフヘッダ部（上端支持部）
５６    マスダンパ（錘部）
【図１】
2006137327.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006137327.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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